机车车辆车体结构.ppt

第八章 机车车辆车体结构,一、机车车体、车架1、内燃机车车体、车架作用及要求作用：(1）承受垂向载荷；并将该载荷传给转向架(2）传递纵向力；牵引、制动、冲击力(3）承受横向力；由转向架传来的横向力 保护设备免受外界侵袭。,要求,滿足乘务组的工作条件；如机车操纵、瞭 望方便、舒适等。在具有最小质量条件下，保证有足够的强 度、刚度和可靠性；便于安装动力装置、辅助装置和缓冲装置；在制造和修理时，结构上有较好的工艺性；外形美观，具有良好的空气动力学性能，符合现代化的要求。,3 机车车体形式,按外形分类 罩式(外走道式)见图 多用于小功率机 车和调车机车 棚式(内走道式)按承载形式分类 非承载式车体(罩式、棚式车体一般为非承载式车体),承载式车体：近代干线客、货运机车 普遍采用承载式车体，即车体及车架 作为一个整体共同承受各种方向的载 荷。东方红1型 车体自重 中部挠度非承载式 18.1t 8 mm承载式 14.9t 2.95 承载式车体分为桁架式承载车体和框架式承 载车体。,DF4C车体,DF4c车体,桁架式承载车体 组成：桁架、侧壁、底架、车顶、司机室等。特点：外侧壁不承载，外壁对材料，电焊工 艺要求不高。缼点：侧壁开孔的大小和位置受影响、不能 最大限度减重。框架式承载车体组成：底架、立柱、上弦杆、钢板外皮。底架、立柱、上弦杆形成框架。特点：框架及车外壁共同承载。优点：侧壁开孔大小和位置不大受影响，能最大 限度的减重，有较大的强度和刚度，降低 机车的重量；降低机车重心高度，减少轴 重转移。,混合型整体承载式车体,侧壁采用框架+桁架混合结构，称为整体承载式车体。如东风9,东风DF4B,DF4C2700,DF4D,东风4 机车车体,主要结构：全钢焊接，低架、侧壁、车顶、隔墙、外皮共同承载。载荷传递：纵向力：转向架牵引拉杆牵引拉杆座车体牵引梁车钩车辆。垂向载荷传递：垂向力通过8个旁承座传递到转向架,2、电力机车车体结构,电力机车车体结构：承载方式与内燃机车在体相同，只是具体结构略有不同。电力机车车体一般由底架、司机室、台架、侧墙、车顶等部分组成。,二、车辆车体结构,1、货车车体基本结构分为三类底架承载 如平车侧壁底架共同承载 如敞车整体承载结构 如棚车,(1)底架承载结构,全部载荷由底架承担的结构 组成：中梁、侧梁、枕梁、牵引梁、大 横梁、小横梁、纵向梁、端梁等。特点：中梁、侧梁较大。,(2)侧壁底架共同承载结构 全部载荷由底架和侧壁共同承担的结构 组成：除底架外还有上边梁、立柱、斜撑 横带、车门、上端梁、端角柱等,木质结构 全钢结构 铝合金结构 不锈钢结构 特点：由于有侧壁共同承载，底架中梁 与边梁可使用较小的梁件，有的甚 至无中梁。底架与侧壁共同承受垂 向载荷，承受并传递纵向载荷。,(3)整体承载结构,组成：除有底架、侧壁外，车体顶部还有 金属板、梁组焊而成的车顶。使车 体的底架、侧端壁、车顶共同承载。如棚车。特点:由于是共同承载，所以车体底架可以 做得更轻巧或无中梁结构。,2、车体主要承受的载荷,(1)垂向静载荷：Pj=自重+载重+整备重量(2)垂向总载荷：PZ=Pj(1+Kdy+0.1)Kdy:垂直动荷系数，有公式计算。(3)纵向载荷：由起动、变速、上下坡、紧急制动、调车作业等引起。包括纵向拉伸1150KN、纵向压缩1400KN和2250KN。(4)侧向载荷：由风力、离心力引起(5)侧压力：由散装货物引起。(6)扭转载荷：车辆在不平线路上运行或车体补不均匀顶起。(7)顶车工况：重车状态下需修理时车辆一端被顶起。以上各种载荷具体计算要按照TB1335-96铁道车辆强度设计及试验鉴定规范确定。,3、货车车体的几种主要形式,（1）平车（2）敞车（3）棚车(4）保温车(5)罐车（6）特种车辆,平车的用途：运送钢材、木材、汽车、拖拉机、机械设备等体积和重量较大的货物，或借助集装箱装运其他的货物，还可用装有活动的墙板的平车装运矿石、沙土、石渣等散粒货物。约占货车总数的6。3%左右。,结构特点：无固定的侧墙和端墙，作用在车上的各种载荷完全由底架各梁承担。是典型的底架承载结构。分类：主要有平板式、带活动墙板式、双层平车三种。带活动墙板式有 N12、N16、N60、N17、N17A等；平板式有X6A、X6B、多用途集装箱平车等；双层平车有SQ1、SQ2等,（2）敞车,用途：敞车主要用于运送煤炭、矿石、木材、钢材等大宗散料货物，也可运送重量不大的机电设备；若在上面蒙盖防水帆布或其它遮盖物，还可用作棚车使用。因此，敞车有很大的通用性，在货车组成中数量最多，约占货车总数的60%左右。,结构特点：它是一种具有端墙、侧墙而无车顶的车辆。各种载荷由侧墙、端墙和底架共同承担。属于侧墙底架共同承载结构。分类：按卸货方式分为两类一类是适用于人工或机械装卸作业的通用敞车一类是固定编组运输、用翻车机卸货的专用敞车。通用敞车：有C65、C62、C62A、C62B、C64等专用敞车：有C63单元列车敞车、CF高边无门敞车、C16低边无门敞车等。C62B、C64是装载60t全钢电焊结构通用敞车，是较新型的通用敞车。,（3）棚车,用途：棚车用来运输怕日晒、雨淋、雪浸的货物。约占货车总数的15.1%左右。结构特点：现在一般用金属材料。从而实现整体承载、分类：载重50t 3容积101m3有P50 载重60 t 容积有120m3有P13、P60、P61、P62、P62N 载重58积116 m3有P64 以上棚车均为全钢铆焊结构,(4）保温车,用途：运送保鲜易腐货物结构特点：属于整体承载结构，车体内装有隔热材料，有冷却设备、加温装置、测温装置和通风装置，使其具有制冷、保温、加热三种性能。保温车车体外表涂有银灰色，以利阳光的反射，减少太阳的幅射热。约占货车总数的1.4%左右。这种车自重大，载重量不如货车，一般与货车连挂。也有单独成列运行。运行性能要求比货车要好。,保温车分类,隔热车 不设制冷及加温设备的保温车加冰冷蔵车设有冰箱制冷的保温车冷藏加温车设有制冷及加温的保温车机械冷蔵车设有机械制冷、电采暖装置 的保温车,(5)罐车,用途：车体呈罐形，用来装运各种液体、液化气体 及粉末状货物，包括汽油、原油、和种粘油、植 物油、粹氨、酒精、水、和种酸碱类液体、水泥、氧化铝粉等。约占货车总数的18%左右。我国早期罐车载重25t有效容积30.5m3 油罐车 53年生产罐车载重50t有效容积60 m3 载重52t有效容积77 m3目前有中部直径为3100有效 容积110m3GQ型液化气罐体。缸体呈鱼 腹形。U62D形水泥罐车载重61有效容积51 m3 中部直径为2900。,分类,有底架罐车无底架罐车发展方向：大容积、大载重、低重心。要解决的问题：无底架罐车罐体的强度指标。粘油及粉状货物的卸货问题。,（6）特种车辆,长大货物车 装运和种长大重形货物，大型机床、发电机及汽轮 机转子、轧钢设备、变压器、化工合成塔及成套设 备。按结构形式分为：长大平车、凹底平车、（元宝车）落下孔车 钳夹车 以前生产这类车的问题：自重大、必须减吨运行、工艺复杂、运行速度低，平车的承载面高。现在的问题：进一步的结构优化、提高运行速度和 运行安全。与一般货车的区别：载重、车长、多级承载。,漏斗车 自翻车,2、客车车体车体结构,(1)基本类型 我国客车生产至今主要有三代；第一代客车：21型53年开始有硬座、硬卧、餐车、行李车、邮政车。构造速度为100km/h，共生产3110辆，1961年停止生产。第二代客车：22型至92年共生产26000辆，包括硬座、硬卧、软座、软卧、餐车、行李车、邮政车、发电车。构造速度为120km/h。数量最多的客车。第三代客车：25型从1966年开始研制生产至今有五种类别：2525A25G25B25K 25T,22型与25型客车主要技术经济指标比较,25型客车与22型客车的主要区别（1）定员（2）构造速度（3）风档（4）舒适性、安全性（5）新型铝合金车窗造价提高50%，可在两年内由增加的客票收入中补回。,(2)25型客车车体结构,结构特点：全钢焊接，薄壁筒形整体承载结构主要部件：底架、侧墙、车顶、端墙底架：由牵引梁、枕梁、缓冲梁、下围梁、波纹地 板、金属平底板组成；侧墙：外表面为平板无压筯，外墙板内侧焊有垂直 立柱和水平纵向梁，形成板梁式平面承载结构；车顶：由上边梁、车顶弯梁、车顶纵向梁、空调机组安装座平台、水箱盖等组成；端墙：车体两端部分，通常称为端墙板。风挡装置：安装在车辆连接处，也称为拆棚装置。,25c型客车,25T型客车,25T型客车,25T型客车是为中国铁路第五次大提速而设计制造的，吸收了多年来25型客车设计制造过程中，准高速客车、提速客车的技术及运用经验，同时采用研究的新技术。25T型客车是根据2003年12月铁道部2004年第一次新型160km/h速度级客车议标标书进行设计制造的。,25T型客车两端设通过台，一位端设乘务员室、电茶炉、PLC控制柜；二位端设开敞式洗脸间、厕所。车辆的设计制造贯彻先进、成熟、经济、适用、可靠的方针，遵循标准化、系列化、模块化、信息化的原则。25T型客车在功能性、安全性、质量可靠性、环保性、舒适性等方面集成了的当时中国铁路装备的最新技术，代表了当时中国主干线铁路装备的最高水平。,25T型中国铁路第五次大提速开始开行的直达特快列车车体。“T”是提速型的英文简称。25T型客车属25K型客车的后继型号。1999年由青岛四方-庞巴迪-鲍尔铁路运输设备有限公司（简称BSP）接获中国铁道部提速型铁路客车的订单。至2002年研制完成后进行量产，到2004年定型。此前仍然称是25K型。,车辆制造方面由BSP、长春轨道客车、唐山轨道客车及南京浦镇车辆厂等负责。最初采用了AM96型转向架，后来采用CW-200K型或SW-220K型转向架，构造速度为180公里/小时，最高运行时速为160公里。,25T型客车后来改为机车向客车供电，取消了空调发电车，改用密闭式塞拉门、折棚风挡，真空集便器。,25T型客车主要车型包括：YW25T型硬卧车、RW25T型软卧车、RZ25T软座车、YZ25T硬座车、CA25T型餐车及RW19T型高级包厢车以及行李车、邮政车、快运行包专用车等。,25T型客车分为普通型及青藏高原型。青藏高原型25T型客车主要为青藏铁路运行而设计，用于来往西藏拉萨的列车。车辆采用航空气密技术及供氧装置，设有集便式厕所等。特别设计的高原用发电车带有大功率发电机组，以满足高原地区全列车供电负荷达到1400千瓦的需求。与普通25T型的蓝白两色车身标准涂装不同，青藏高原型为墨绿色车身配两道黄线的涂装。,国产化25T型客车采用了先进成熟的CW-200K及SW-220K转向架，车下悬吊装置均采用安全防护设施。采用了机车供电技术，实现了机车向客车供电，取消了空调发电车（KD）。25T型客车普遍采用模压整体玻璃钢洗脸间、厕所，设真空集便装置，折页门采用防夹手门。,运营检修模式，25T型客车可持续长达20小时的城际间运行，持续运行速度达到160km/h，一次库检作业满足5000km（一个往返）无须检修的运营检修模式。,编组模式，25T型客车最大编组19辆，每编组的首尾车辆端部装用小间隙车钩与牵引机车连挂，中间各车装用密接式车钩相互连挂，大大减少了车辆间的纵向冲击。,运用条件，25T型客车运用的环境温度为-40+40、最大相对湿度为95%，适于300mm、500mm和1200mm的站台高度（站台边缘距线路中心距为1750mm），线路最大坡度30。,车体钢结构，采用整体承载无中梁筒形结构。枕内车底两侧设裙板以减少运行时的空气阻力提高动力学性能。风挡上方设车端阻尼装置，增加车辆之间的阻尼力，减轻车辆运行中的横向摆动，提高车辆运行品质。为保证车底设备防松、防脱及防剪切，吊装的安全措施冗余。,车内设施，客车结构尽可能采用无木结构，内装骨架采用无木结构；广泛采用隔音减振措施；地板采用铝型材骨架浮筑结构。采用阻燃、环保材料。中国主干线铁路首次全列车装用真空集便装置。首次在中国铁路客车上设置符合UIC标准具有残疾人使用功能的厕所。采用无明火、无煤烟的电气化厨房设备，减少环境污染。装饰用材具有绿色环保可二次回收的特点。设有集中控制的旅客信息系统，可以显示运行速度、时间、车内、外温度、前方到站等旅客关心的信息。,空调系统，采用环保型铝箔复合风道。采用静压、静音、柔和的隐形风口的送风方式。其中软卧及高级包厢车包间送风量可由旅客根据自己的需求随意调节。,电气系统，采用AC380V兼容DC600V供电的供电系统。整列车构成PLC控制的无主网络监控系统、行车安全监测诊断系统和无线传输系统，实现了列车监控、诊断的信息向地面设备的传输。乘务员室内的电气系统监控主机收集全列的电气、防滑、轴报、烟火、塞拉门等信息并可对全列的供电及空调的运行情况进行监控；车底设车体传感器、转向架传感器，列车管及制动缸传感器，构成行车安全监测系统。各车包间及电气设备室内的感烟探头与乘务员室的报警主机形成本车的烟火报警系统。,餐车厨房设备电气化，既解决了对沿线环境及乘客就餐环境的污染，同时又为厨房工作人员提供了整洁的工作环境。手动对开外端双拉门、电动触摸式自动内端门、摆门，所有门扇都设有透明玻璃，不仅保证了通道的通透性，特别是在紧急状态下便于乘客的快速疏散及集中。软卧车、高级包厢车的侧门、折棚门及包间内设置呼唤终端按钮，与乘务员室内的呼唤主机构成本车的呼唤系统以实现紧急救助及特殊服务的快速反应。,技术参数,定员：硬卧车定员：66人；带残疾人卫生间硬卧车定员：60人软卧车定员：36人；高级软卧车定员：16人餐车定员：40人；带休闲茶座区餐车定员：16人硬座车定员：118人软座车定员：78人车体尺寸：长度25500mm，宽度3105mm，空车时车顶距轨面高度4433mm,技术参数,轴重：15.5T转向架型式：AM96型、CW-200K型、SW-220K型构造速度：180km/h持续运行速度：160km/h轨距：1435mm平直道紧急制动距离：初速度160Km/h时 1400m通过最小曲线半径：单车时100m，连挂时145m,技术参数,制动型式：盘形制动、电子防滑器，104集成式电空制动装置供电型式：AC380V集中供电并预留DC600V 兼容供电空调型式：车顶单元式空调机组采暖型式：部统型板式电加热器车窗形式：25K统型组合铝窗，活动窗为内翻式风挡型式：折棚式密封风挡,25T型客车主要优点,25T型客车是为满足中国铁路第五次大提速而设计制造的,它吸收了多年来25型准高速客车、提速客车的设计制造技术及运用经验，同时采用近几年来研究的新技术。车辆的设计制造贯彻先进、成熟、经济、适用、可靠的方针，遵循标准化、系列化、模块化、信息化的原则。1、具有良好、可靠的安全性。采用了先进成熟的CW-200K及SW-220K转向架，整列车设安全行车监控系统，车下悬吊装置均采用安全防护设施。,2、以人为本的人性化设计。以舒适性、适用性为出发点，充分考虑旅客的旅行需求。如采用密接式车钩，避免纵向冲动。3、环境保护的设计理念。采用阻燃、环保材料。客车结构尽可能采用无木结构，整列车设真空集便装置，采用无明火、无煤烟的电气化厨房设备，减少环境污染。4、采用了机车供电技术，实现了机车向客车供电，取消了发电车。5、采用信息化技术。整列车构成PLC控制的无主网络监控系统、行车安全监测诊断系统和无线传输系统，实现了列车监控、诊断的信息向地面设备的传输。,25T各型客车相关参数,(3)双层客车车体(4)地下铁道车辆车体结构特点：1.多采用电动车组；2.轨距一般为准轨；3.车体、转向架重量轻；4.载重大，牵引功率大；5.加速性能和制动性能好；6.车体设计、传动系统、安全性等方面均优于干线电力机车。,分类：DK系列地铁电动客车B4000型交流传动地铁电动车组(4）车体结构概述 薄壁筒形整体承载结构，无中梁底架。采用鼓形车体。金属材料的防腐预处理，性能优良的油漆，隔音、隔热、减振性能的材料：装饰性好，且有良好的阻燃性。轻量化的车体结构和良好的防火安全性是地 铁车辆的特点。,复习思考题,1现代机车的车体车架主要分成哪两大类？机车 承载式车体有几种形式？2机车采用承载式车体有何优势？3何谓铁道车辆的自重系数和比容系数？性能先 进的车辆的这两个系数是大还是小？4怎样可以减轻车体的自重？5平车有哪些类型？它属于哪种承载结构形式？敞车有哪些类型？它属于哪种承载结构形式？6C62B的上边梁为何要采用封闭的箱形梁？7试分析作用在N17A型平车上的垂直载荷和纵向 载荷是如何传递到轮对的？,8.集装箱专用平车与普通平车其垂直载荷的作 用方式有何不同？9.P64型棚车结构上有哪些特点？10.为什么有的罐车不设底架？无底架罐车的 垂直载荷与纵向载荷是如何传递的？11.长大货物车有哪些种类？凹底平车为什么 要做成下凹型的？12.保温车和冷蔵车有哪些特殊的设备和结构？13.我国现有客车有哪些种类？YZ25型硬座客 车车体钢结构由哪些部件组成？其作用如何？25型客车比22型客车有哪些改进？,